آب شیرین کن ترکیبی
آب‌شیرین‌کن‌های ترکیبی
امروزه ترکیب آب‌شیرین‌کن‌های حرارتی و مکانیکی به ویژه در سامانه‌های تولید همزمان توان و حرارت بسیار مورد توجه قرار گرفته است. متداول ترین مدل‌های این آب‌شیرین‌کن شامل آب‌شیرین‌کن ترکیبی MSF-RO، آب‌شیرین‌کن ترکیبی NF-MSF و آب‌شیرین‌کن ترکیبی-NF -RO-MSF است.
- آب شیرین کن های Multi-stage flash distillation-Reverse Osmosis
- آب شیرین کن های Multi-Stage Nanofiltration
- آب‌شیرین‌کن ترکیبیNanofiltration -Reverse Osmosis-Multi-stage flash distillation
آب‌شیرین‌کن ترکیبی MSF-RO
این سیستم از ترکیب دو سامانه آب‌شیرین‌کن MSF و RO ساخته شده است. این ترکیب باعث می‌شود که آب‌شیرین‌کن RO با TDS نسبی بیشتری کار کند و ازاین‌رو جایگزینی غشا آن دیرتر رخ می‌دهد، چنانچه از این طریق عمر مفید غشا از ۳ به ۵ سال افزایش پیدا کند، هزینه جایگزینی غشا حدود ۴۰% کاهش می‌یابد. ویژگی اصلی این آب‌شیرین‌کن‌ها، انعطاف پذیری در کار کرد مصرف انرژی مخصوص کمتر، هزینه احداث کمتر و تلفیق بهتر با نیروگاه‌های حرارتی برای تولید همزمان برق و آب شیرین است. آب‌شور در ابتدای ورود به سیستم به دو قسمت تقسیم می‌شود. بخشی وارد RO و مابقی وارد MSF می‌شود. محصول به دست آمده از MSF دارای خلوص بیشتر (TDS کمتر) است. این دو محصول گونه ای باهم ترکیب می‌شوند که آب شیرین نهایی دارای TDS کمتر از ۵۰۰ باشد.
آب شیرین کن ترکیبی NF-MSF
یک روش مناسب دیگر برای پیش تصفیه آب دریا استفاده از نانو فیلترها (NF) است. مزایای این روش کاهش و خارج کردن سختی یون‌های کلسیم، منیزیم، سولفات و بی کربنات از آب خوراک است که رسوب گذاری در خطوط انتقال حرارت آب‌شیرین‌کن را کاهش می‌دهد. این موضوع باعث می‌شود که بیشینه دمای آب‌شور در آب‌شیرین‌کن‌های حرارتی و به تبع آن نسبت کارکرد افزایش یابد.
آب دریا پس از تصفیه وارد NF می‌شود. در آنجا پس از دفع بسیاری از سختی‌های یونی وارد آب شیرین کن حرارتی MSF می‌گردد. با این روش میتوان بیشینه دمای آب شور را به ۱۳۰ درجه افزایش داد و دوره رسوب‌زدایی از سطوح انتقال حرارت آب‌شیرین‌کن به ۱۲۰۰ ساعت افزایش داد.
آب شیرین کن ترکیبی NF-RO-MSF
آب دریا پس از تصفیه وارد NF می‌شود و پس از دفع بسیاری از ذرات همراه وارد آب شیرین کن RO می‌شود. شورآبه (پساب خروجی) از RO وارد آب‌شیرین‌کن حرارتی MSF می‌شود و سرانجام محصول خروجی از RO و MSF باهم ترکیب شده و آب شیرین با TDS مناسب حاصل می‌گردد. با این روش بیشینه دمای آب شور به ۱۳۰ درجه افزایش می‌یابد و زمان مورد نیاز برای رسوب‌زدایی از سطح انتقال حرارت آب شیرین کن به ۹۷۶ ساعت افزایش می‌یابد.
مقایسه برق مصرفی آب شیرین کن‌ها
جهت گیری نمک زدایی در آینده
شکی نیست که در حال روند گسترش نمک‌زدایی آب بسیار سریع است؛ همزمان توسعه فناوری در این حیطه نیز سرعت چشمگیری دارد. با این همه، هر تغییر و فعالیت جدیدی که بتواند هزینه‌های تولید آب در این سامانه‌ها را کم کند یک گام مؤثر به جلو خواهد بود. امید است با توسعه روز افزون این حرکت رو به رشد، راه حلی فنی و اقتصادی برای چالش عظیم و بحران آفرین کم آبی، به ویژه برای کشورهای دچار خشک سالی فراهم گردد.
در این راستا تخصیص منابع ملی چشمگیر برای تحقیق و توسعه صنعت آب‌شیرین‌کن، تنها هزینه نخواهد بود بلکه سرمایه گذاری برای آینده است. به عنوان یک خط راهنما در این زمینه دو مسئله محدود کننده برای گسترش کاربرد این صنعت هزینه‌های تولید آب و معضلات زیست محیطی اعلام می‌شوند. در صورتی که توسعه فناوری آب‌شیرین‌کن در این زمینه‌ها باشد. می‌تواند انقلابی در این صنعت ایجاد کند. پرهزینه‌ترین مرحله در عملیات غشایی و نمک‌زدایی آب مربوط به نرخ کم بازدهی آب‌شیرین‌کن‌ها (۳۰ تا ۴۰ درصد) و مصرف انرژی زیاد است. از این رو تمرکز بر ارتقای بازدهی سامانه‌ها و بازیافت انرژی، کلید کاهش هزینه تولید است. در ذیل برخی پیشنهادهایی که از اندیشمندان مختلف در این زمینه مطرح شده است ارائه گردیده است:
- اعمال سخت گیری های بیشتر در مقررات و ضوابط انتخاب محل آب شیرین‌کن‌ها
- ساخت متمرکز آب‌شیرین‌کن های بزرگ به جای تعداد زیادی تأسیسات کوچک.
- بهبود فناوری‌های حرارتی موجود با استفاده از فناوری‌های نوین و کارایی‌های دو یا چندگانه از این سامانه ها مثل آب‌شیرین‌کن‌های هیبرید (تولید همزمان آب و انرژی).
- توسعه‌ی طرح‌های اصلاح شده و فناوری‌های ساخت برای مجموعه انتقال حرارت و مخازن که منجر به کاهش هزینه سرمایه گذاری می‌گردد.
- تمرکز بر اصلاح ساختار پیش تصفیه‌های متداول در آب‌شیرین‌کن‌ها.
- اعمال دقیق اصول بهره‌برداری و نگهداری با کاربرد ابزارهای کنترل پیشرفته در آب‌شیرین‌کن‌ها.
- بازنگری و بهبود در فناوری‌های غشایی متداول (افزایش آبگذری، طول عمر و مقاومت غشاء و کاهش فشار مورد نیاز برای عبور آب و کاهش فشردگی غشاها).
- افزایش بازده پمپ‌ها و سامانه‌های بازیافت انرژی.
